تولید نقشه‌ی ظرفیت گرمایی نسبی سطح از طریق سری زمانی روزانه و شبانه تصاویر سنجنده‌ی مادیس و مدل‌‌های ارتفاعی زمین (منطقه مورد مطالعه: مناطق بیابانی استان سمنان)
محورهای موضوعی : توسعه سیستم های مکانی
محمد آزاد
1
*
,
مهدی مختارزاده
2
,
علیرضا صفدری نژاد
3
,
علیرضا صیامی
4
1 - دانشجوی کارشناسی ارشد فتوگرامتری، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 - دانشیار گروه فتوگرامتری و سنجش از دور، دانشکده مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3 - استادیار گروه ژئودزی و مهندسی نقشه‌برداری، دانشگاه تفرش، تفرش، ایران
4 - کارشناسی ارشد مدیریت منابع خاک، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
کلید واژه: دمای سطح, سنجنده‌ی مادیس, مدل رقومی ارتفاعی, واژه‌های کلیدی: ظرفیت گرمایی,
چکیده مقاله :
ظرفیت گرمایی کمیتی فیزیکی از سطح بوده که با میزان انرژی گرمایی لازم بمنظور تغییر دمای آن ارتباط مستقیم دارد. مناطق وسیع با ظرفیت گرمایی بالا بروز شرایط اقلیمی معتدل و وجود سطوح با ظرفیت گرمایی پایین یکی از عوامل بروز شرایط اقلیمی کویری محسوب می‌شوند. اختلاف دمایی ایجاد شده در سطح به ازای جذب انرژی گرمایی یکنواخت ارتباط معکوسی با ظرفیت گرمایی دارد. اما خورشید بعنوان مهمترین عامل نشر انرژی گرمایی در طول روز تابش یکنواختی را به سطح زمین ندارد. در این مقاله با تنظیم اثر سایه، تمایز در میزان انرژی الکترومغناطیس رسیده به بخش‌های مختلف از سطح زمین در منطقه مورد مطالعه مدلسازی شده و در ادامه با محاسبه‌ی اختلاف دمای سطح در طول روز راهکاری بمنظور تولید نقشه‌ی ظرفیت گرمایی نسبی پیشنهاد شده است. در این روش از سری زمانی دمای سطح برای روز و شب با هدف تعدیل اثر عوامل مخرب جوی در بازیابی دما استفاده شده و با تحلیل‌های مکانی در مدل رقومی ارتفاعی نقشه درصد رخداد سایه در طول روز تولید شده است. کالیبراسیون روش پیشنهادی به کمک واقعیت‌های زمینی شناسایی شده توسط عامل متخصص به اجرا رسیده و نتایج حاکی از دقت 93 درصدی در رده‌بندی نسبی سطح از منظر ظرفیت گرمایی بوده است.
Heat capacity is a physical quantity of the surface that is directly related to the amount of heat energy required to change the surface temperature. Land surfaces with a high of thermal capacity are a sign of moderate climatic conditions and the presence of the low ones is known as a reason for the occurrence of desert climate conditions. When uniform heat energy absorption is occurred by different surfaces, their temperature changes can be inversely related to the heat capacity. However, due to obstacles and shadows, the sunlight as the most important factor in the reception of heat energy during the day does not receive uniformly to the surface of the earth. In this article, by adjusting the shadows effect the differences in sunlight energy received by different parts of land surfaces are modeled. Then, by calculating the day and night land surface temperatures a method has been proposed for estimation of relative heat capacity. In this method, the time series of MODIS images are used to reduce the destructive effects of atmospheric conditions in the estimation of land surface temperature. The percentage of shadow’s presence in each position is also estimated through the spatial analyses on digital elevation models. The proposed method has been calibrated through the ground truths identified with expert knowledge about the soil properties. The results demonstrate that the efficiency of the calibrated method reaches the overall accuracy of 93% in a relative assortment of land surfaces in terms of their heat capacities.
_||_